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PAC30A+系列三相智能型調(diào)功/調(diào)壓器
產(chǎn)品說明書
北京新捷頓科技有限公司
PAC30A+系列智能型SCR調(diào)功調(diào)壓器
PAC30A+系列SCR調(diào)功調(diào)壓器是大功率可控硅模塊應(yīng)用技術(shù)的新產(chǎn)品。它集三相調(diào)壓/調(diào)功方式為一體,具有自動判別相位、上電緩啟動、緩關(guān)斷、散熱器超溫等功能,適用于電阻性負載和感性負載。
一.產(chǎn)品特點
本公司自主研發(fā)生產(chǎn)的PAC30A+系列SCR調(diào)功調(diào)壓器是集合我公司多年電加熱控制經(jīng)驗,是專為電爐設(shè)備而設(shè)計的:其調(diào)功、調(diào)壓、負載中心接地、不接地,可以由客戶任意設(shè)置的一款產(chǎn)品,從而達到了真正的智能化。
其調(diào)壓(移相導(dǎo)通)調(diào)功(過零導(dǎo)通)功能的轉(zhuǎn)換只需要撥一下?lián)艽a開關(guān)即可實現(xiàn),非常簡單,并且,調(diào)功還具有周波功能,避免電流表指針來回擺動。
此調(diào)功/調(diào)壓的功能轉(zhuǎn)換,主要是多臺運行時,移相導(dǎo)通對電網(wǎng)有干擾,使功率因數(shù)下降,因此,必須轉(zhuǎn)換成節(jié)能環(huán)保的調(diào)功模式。
其散熱風(fēng)冷單元采用特殊設(shè)計的插片式散熱器,比普通鋁型材散熱器散熱效率提高了30%,更利于模塊的散熱,從而極大的提高了模塊的使用壽命。同時,還具有模塊超溫報警功能,便于及時了解模塊的工作狀態(tài)。本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理,保護功能完善,規(guī)格齊全,有30A至400A的電流容量機型可供用戶選擇。該產(chǎn)品可廣泛適用于工業(yè)熱處理、電熱加工、材料制造、航天航空、冶金、有色、醫(yī)藥、電子、食品機械、注塑機械、噴涂機械、真空鍍膜機等各種設(shè)備上。
二.技術(shù)規(guī)格
1 | 負載控制元件 | 可控硅(SCR)模塊 | |
2 | 負載電源 | 三相380V AC ±10% 50HZ | |
3 | 電流容量 | 2,50A,60A,80A,90A,11,140A,160A,190A, 250A,320A,400A 600A AC | |
4 | 控制板電源與功耗 | 電源:380V AC ±10% 50HZ, 要求與負載電源同相位 功耗:5Wzui大 | |
5 | 風(fēng)扇電源 (根據(jù)型號配備) | 電壓:220V AC 電流:0.5 A以下 | |
6 | 控制輸入 | 4~20mA DC輸入, 接收阻抗100Ω | |
7 | LED狀態(tài)顯示燈 | 輸入指示LED燈(1支):紅色 三色狀態(tài)LED燈(1支):綠色,運行(有輸出) 黃色閃爍,停機(無輸出) 紅綠閃爍,散熱器超溫報警(無輸出) | |
8 | 控制方式 | 調(diào)相控制:連續(xù)調(diào)壓 調(diào)功控制:阻性周波過零調(diào)功 | |
9 | 調(diào)節(jié)輸出分辨率 | 調(diào)相0.2°,調(diào)功 20ms |
10 | 移相范圍 | 0~175°,星型負載(中心點接地) 0~150°,三角型負載或星型負載(中心點不接地) |
11 | 驅(qū)動輸出 | 配單硅反并聯(lián)式可控硅模塊可變寬度脈沖:8°~120° 電壓:5V 電流:100mAzui大 |
12 | 手動方式 | 外接10KΩ電位器調(diào)整 |
13 | 緩啟動時間 | 調(diào)相控制時,P3電位器調(diào)整。調(diào)整范圍:0.2~120秒 |
14 | 緩關(guān)斷時間 | 調(diào)相控制時,10秒固定 |
15 | 電壓限制 | 板內(nèi)P1電位器或外接10KΩ電位器調(diào)整。 調(diào)整范圍:0~* |
16 | 散熱器超溫保護 | 80℃溫度開關(guān),常閉接點 動作時間:< 20ms |
17 | 報警輸出 | 當(dāng)散熱器超溫時動作 規(guī)格:1個常開接點,1A 250V AC 純阻 輸出端子:CN2-1、CN2-2 |
18 | 急停 | 報警動作時,控制輸出急停 動作時間:< 20ms 解除: 報警解除后,進入待機狀態(tài)或重新上電解除 |
19 | 風(fēng)機控制 | 風(fēng)機接40℃常開溫度開關(guān),當(dāng)散熱器溫度低于40℃時風(fēng)機不轉(zhuǎn)動,保證風(fēng)機壽命。 風(fēng)機電源為220V。 |
20 | 啟動/停止開關(guān) (外接開關(guān)) | R1端:CN1-3端子,RS端:CN1-7端子 R1 - RS端:無電壓接點輸入 短路:緩關(guān)斷, 開路:緩啟動 |
21 | 調(diào)功/調(diào)壓切換 (SW1-1撥碼開關(guān)) | SW1-1=ON, 調(diào)壓(出廠設(shè)置) SW1-1=OFF,周波調(diào)功 |
22 | 工作環(huán)境 和存儲溫度 | 溫度范圍:0~+40℃ 濕度范圍:90% RHzui大,無結(jié)露 海拔高度:2000m 以下 存儲溫度:-10~+60℃ 其它要求:通風(fēng)良好,不受日光直射或熱輻射,無腐蝕性、可燃性氣體 |
23 | 安裝形式和要求 | 壁掛式,垂直安裝,通風(fēng)良好 |
24 | 絕緣電阻 介電強度 | 絕緣電阻: 模塊輸出端與外殼,500VDC 20MΩzui小 控制板電源端與外殼,500VDC 20MΩzui小 控制輸入端與外殼,500VDC 20MΩzui小 控制板輸入端與電源端,500VDC 20MΩzui小 介電強度: 模塊輸出端與外殼之間,2000VAC 1分鐘 控制電源端與外殼之間,2000VAC 1分鐘 |
三. 安裝及使用須知
- 使用前請認(rèn)真閱讀本說明書,嚴(yán)格按要求接線使用。
- 本電壓調(diào)整器是壁掛式,垂直安裝在通風(fēng)良好,不受日光直射或熱輻射,無腐蝕性、無可燃性的環(huán)境中。
- 負載應(yīng)無短路、局部放電打火等現(xiàn)象,要求絕緣良好。
- 特別指出:變壓器負載不能空載或輕載運行。
- 散熱器超溫保護后,如要運行,需排除故障后,再送電運行。
四. 裝箱清單表
PAC30A 整機一臺,10K 電位器一只,說明書 1 份。
五.產(chǎn)品選型表及外形尺寸:
1、智能小功率三相電力調(diào)整器選型表:
項目 | 型號代碼 | 規(guī)格 | |||||||
三相電力調(diào)整器 | PAC301 PAC302 | 1.基本功率:移相調(diào)壓,過零功率,鎖相環(huán)同步電路,款脈沖觸發(fā)。 | |||||||
控制輸入 | I- | 4-20mA DC,接受電阻:100Ω | |||||||
V- | 0-10v DC,輸入電阻:450KΩ | ||||||||
三相負載連接方式 | YO- | YO:星型中心接地 | |||||||
TR- | △:三角形;或Y:星型中心不接地 | ||||||||
電流容量 | 25- | 2 AC 227長*158寬*185厚 | |||||||
35- | 3 AC 227長*158寬*185厚 | ||||||||
50- | 50A AC 227長*158寬*185厚 | ||||||||
80- | 80A AC 227長*158寬*185厚 | ||||||||
100- | 100A AC 360長*230寬*220厚 | ||||||||
150- | 150A AC 360長*230寬*220厚 | ||||||||
200- | 200A AC 360長*230寬*220厚 | ||||||||
250- | 250A AC 360長*230寬*220厚 | ||||||||
300- | 300A AC 425長*255寬*250厚 | ||||||||
電流限制和過流報警(選項) | N- | 無 | |||||||
C- | 電流限制和過流報警功能 | ||||||||
電流環(huán)光隔離遠程狀態(tài)接口(選項) | N- | 無 | |||||||
F- | 遠程狀態(tài)接口(含TDR遠程狀態(tài)接收器) | ||||||||
調(diào)功、調(diào)壓(選項) | 0- | 調(diào)壓 | |||||||
1- | 阻性調(diào)功 | ||||||||
2- | 感性調(diào)功 | ||||||||
其他要求(選項) | N- | 無 | |||||||
F- | 帶快速熔斷器 |
2、智能大功率三相電力調(diào)整器選型表:
項目 | 型號代碼 | 規(guī)格 | |||||||
三相電力調(diào)整器 | PAC303 PAC304 | 1.基本功率:移相調(diào)壓,過零功率,鎖相環(huán)同步電路,款脈沖觸發(fā)。 | |||||||
控制輸入 | I- | 4-20mA DC,接受電阻:100Ω | |||||||
V- | 0-10v DC,輸入電阻:450KΩ | ||||||||
三相負載連接方式 | YO- | YO:星型中心接地 | |||||||
TR- | △:三角形;或Y:星型中心不接地 | ||||||||
電流容量 | 50- | 50A AC 227長*158寬*185厚 | |||||||
80- | 80A AC 227長*158寬*185厚 | ||||||||
100- | 100A AC 360長*230寬*220厚 | ||||||||
150- | 150A AC 360長*230寬*220厚 | ||||||||
200- | 200A AC 360長*230寬*220厚 | ||||||||
250- | 250A AC 360長*230寬*220厚 | ||||||||
300- | 300A AC 425長*255寬*250厚 | ||||||||
400- | 400A AC 475長*325寬*260厚 | ||||||||
500- | 500A AC 475長*325寬*260厚 | ||||||||
600- | 600A AC 475長*485寬*260厚 | ||||||||
1000- | 1000A AC 485長*500寬*325厚 | ||||||||
1500- | 1500A AC 540長*585寬*340厚 | ||||||||
電流限制和過流報警(選項) | N- | 無 | |||||||
C- | 電流限制和過流報警功能 | ||||||||
限流電位器(選項) | N- | 內(nèi)置P4電位器調(diào)節(jié) | |||||||
L- | 外接10KΩ電位器調(diào)節(jié) | ||||||||
調(diào)功、調(diào)壓(選項) | 0- | 調(diào)壓 | |||||||
1- | 調(diào)壓+阻性調(diào)功 | ||||||||
2- | 調(diào)壓+感性調(diào)功 | ||||||||
其他要求(選項) | N- | 無 | |||||||
F- | 帶快速熔斷器 |
六.訂貨說明
- SCR調(diào)功調(diào)壓器電流容量選擇參考
- 一般純阻負載:電力調(diào)整器電流容量應(yīng)大于負載zui大電流。
- 硅碳棒負載:當(dāng)取消變壓器時,硅碳棒應(yīng)串聯(lián),使之能夠承受電源電壓的70%~80%以上。硅碳棒在700~800℃存在負阻區(qū),電力調(diào)整器電流容量應(yīng)大于負載zui大電流的1.7倍。
- 電熱管負載:電熱管易受潮、局部短路和放電打火等,SCR調(diào)功調(diào)壓器電流容量應(yīng)大于負載zui大電流的1.7倍。
- 變壓器負載:應(yīng)帶電流限制功能,電流容量應(yīng)大于負載zui大電流的2~2.5倍。
- 特殊負載應(yīng)加大電流容量,訂貨時聲明。
- 定貨例:PAC3OA-B240S-180A,含義如下:
PAC30A三相SCR調(diào)功調(diào)壓器,4~20mA輸入,zui大電流180A(純阻負載zui大電流180A;硅碳棒負載、電熱管負載zui大電流110A;變壓器負載zui大電流80A).
七.電路示意圖及輸出波形圖
電路示意圖:
控制板面板圖:
SW1撥碼開關(guān)設(shè)置輸出波形:
八. 接假負載調(diào)試
為調(diào)試可靠、順利進行,一般先接假負載(如:100~200W燈泡、電爐等)。負載電壓變化應(yīng)連續(xù)、均勻、平穩(wěn),并與輸入信號成線性關(guān)系,各相電壓之間應(yīng)平衡。對于變壓器負載,應(yīng)將變壓器一次側(cè)斷開后,再接假負載。可按zui簡接線圖接線,進行自動或手動調(diào)試。
- 自動調(diào)試: 將儀表4~20mA的輸出信號接到CN1的C1、C2端,R2、R3短路,輸入變化信號逐步增大時,負載電壓應(yīng)隨輸入增加。
- 手動調(diào)整:外接10KΩ手動電位器。電位器的兩個固定端分別接M、R1端,滑動端接R2端。調(diào)整手動電位器,負載電壓調(diào)整范圍為0~*。此時,負載電壓應(yīng)均勻變化。
- 上電緩啟動時間:調(diào)整控制板上的P3電位器,啟動時間0.2~120秒用戶可設(shè)。
九. 接實際負載調(diào)試
假負載調(diào)試通過后,再接實際負載。對于變壓器負載,變壓器二次側(cè)的負載不能開路,不能空載和半載,必須加實際負載。
加電前,需保證負載沒有短路、接觸不良等現(xiàn)象,絕緣強度應(yīng)滿足要求,負載的連接形式應(yīng)與調(diào)壓器型號相符;保證調(diào)壓器安裝與接線應(yīng)符合要求,機柜通風(fēng)良好等;控制板電源電壓符合要求。
加電后,逐步增加控制輸入信號或調(diào)整手動電位器,使負載電壓從小到大逐步增加。若發(fā)現(xiàn)異常,需停機檢查。
負載zui大電壓取決于負載特性,烘爐情況,爐溫高低,負載電流大小等情況。若變壓器設(shè)計不合理,發(fā)生磁飽和時,電壓也加不上去。
十.控制板常見接線組合
用戶可根據(jù)實際使用需要,選擇接線方式。下圖列出了常見的接線組合,供設(shè)計時參考。
十三.調(diào)試中的問題及故障排除
當(dāng)用戶系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,首應(yīng)判斷故障的部位,應(yīng)將儀表、調(diào)壓器和負載的問題分開處理。
- 負載無輸出
- 檢查電源:控制板、負載電源是否正常,快熔是否燒斷。
- 檢查負載:負載是否開路或接線有問題。
- 檢查控制板狀態(tài)燈:綠色,運行狀態(tài);黃色閃爍,停機狀態(tài)(無輸出);紅、綠閃爍,散熱器超溫報警(無輸出);不亮,未供電或控制板故障。
- 檢查控制板輸入指示燈:紅色為正常,不亮為無輸入信號。
- 檢查控制板P1電位器的位置:順時針調(diào)整,輸出電壓增加。
- 檢查控制板R2、R3短路片:自動控制時,R2、R3短路片應(yīng)接好。
- 檢查輸入信號:范圍,4~20mA。輸入信號 > 5.6mA, 應(yīng)有輸出。極性是否接反。
- 檢查控制板R2端:R2輸出0~5V(隨輸入信號4~20mA變化)。
- 檢查控制板RS端:RS、GND端短路,停機狀態(tài)(無輸出)。
- 負載電壓不正常
- 檢查電源:控制板、負載電源是否正常。
- 檢查負載:是否空載、輕載運行。變壓器負載:二次側(cè)不能空載,必須帶全載。
- 手動檢查:若手動控制正常,初步判斷調(diào)壓器沒有問題。否則,接假負載繼續(xù)檢查。
- 自動檢查:控制輸入變化4~20mA時,R2端的電壓變化范圍應(yīng)為0~5V。
- 輸出電壓只能調(diào)到負載電源的一半:調(diào)壓器的晶閘管模塊損壞一支臂。
- 檢查阻容吸收器是否接觸不良或損壞。
- 負載電壓始終為zui大且不受控
輸出始終為zui大,無論是手動還是自動都不可調(diào),可能原因:
- 可能負載開路或未接負載
- 調(diào)壓器的晶閘管模塊擊穿損壞。晶閘管模塊輸出端的電阻一般大于500KΩ。
- 開始運行正常,一段時間后,輸出始終為zui大。無論是手動還是自動都不可調(diào)。關(guān)機后、再開機,又能正常運行。可能原因:
- 環(huán)境溫度過高。
- 負載長期過流。
- 負載瞬時過流造成晶閘管模塊熱擊穿。
- 接假負載按zui簡接線調(diào)試
若故障部位不易判斷,可采用假負載調(diào)試法,假負載一般為100~200W的燈泡。
- 手動調(diào)節(jié)正常:初步判斷調(diào)壓器正常,懷疑負載有問題。需檢查負載電源電壓、保險絲和接觸不良、斷線、短路、絕緣下降、放電打火等問題。
- 手動調(diào)節(jié)正常,自動不正常:若控制輸入4~20mA電流不正常,需進一步檢查儀表;否則,需檢查P1電位器是否將電壓限幅調(diào)得太低,R2、R3短路片是否接好。
- 手動、自動調(diào)節(jié)都正常:判斷調(diào)壓器沒有問題。
十四.加熱器特性
負 載 | 分 類 | 類 型 | zui高溫度 | 電阻-溫度特性 | 適用的調(diào)節(jié)方式 |
恒 阻
冷熱阻變化小 | 合 金 | 鎳鉻
鐵鉻 鐵鋁鈷 | 1100℃(空氣)
1200℃(空氣) 1330℃(空氣) | Ω
℃ | 普通調(diào)壓方式:PAC30A基本型 PWM過零方式 周波過零 調(diào)壓/調(diào)功一體化 |
變 阻
冷熱阻變化大 | 純金屬 | 鎢W 鉬Mo 白金Pt MoSi2 硅鉬棒 | 2400℃(真空) 1800℃(真空) 1400℃(真空) 1700℃(空氣) | Ω
℃ | 緩啟動 >10S 或更長 電流限制 一般配變壓器 帶多組輸出限幅PID調(diào)節(jié)器 |
硅碳棒 | SIC | 1600℃ (空氣) | Ω 700℃
℃ | 緩啟動 > 10S 或更長 取消變壓器時,需限制zui大電流 帶輸出限幅控制器 先調(diào)壓,800℃后調(diào)功 |
十五. 不同負載的控制策略
- 變壓器控制:a)變壓器的設(shè)計容量不足,造成當(dāng)電流增加到一定程度時變壓器鐵芯飽合,導(dǎo)致電流劇增、波形畸變、損壞器件。需重新設(shè)計變壓器,或加負載zui大電流限制功能。b)運行過程瞬間斷電后又上電等,造成上電時的磁通極性與剩磁極性(固有剩磁和瞬間斷電正在衰減的磁場)的“撞車”,產(chǎn)生危害性沖擊電壓、電流。所以電感負載尤其是變壓器,應(yīng)采用上電緩啟動,逐步順磁和緩關(guān)斷逐步衰減磁場。c) 變壓器為感性負載,窄脈沖觸發(fā)不可靠。脈寬可變直流觸發(fā)技術(shù),能提供負載電流到達晶閘管擎駐電流的足夠時間,確保可靠觸發(fā)。注:變壓器負載不能空載調(diào)試、運行。
- 純金屬類:硅鉬、鉬絲、鎢、白金、石墨等負載冷態(tài)電阻小,低、中溫段需限壓和限流;隨著溫度增高,電阻按線性增大,在高溫段反而需增加負載電壓。PAC30A調(diào)壓器的電流限制功能,是專門為這類負載設(shè)計的。此外,帶有多組PID和調(diào)節(jié)輸出限幅的儀表,也可控制負載電流。例如:日本Shimax(島通)的MAC50、MAC3、MAC6A,MAP6等可設(shè)計低、中、高溫區(qū)的調(diào)節(jié)輸出限制。
- 硅碳棒: 一般采用緩啟動 > 1分鐘或更長和電流限制,避開在700℃附近負阻的沖擊電流(新棒更明顯)。
- 恒阻(泛指冷熱阻變化小的負載):控制策略較簡單,可采用過零調(diào)功方式,克服調(diào)壓方式功率因數(shù)低、污染電網(wǎng)的缺點。周期過零(占空比控制),一般采用大功率SSR實現(xiàn)。周波過零調(diào)功,負載電流以全正弦波為單位均勻分布,多臺設(shè)備運行時,總動力電流相對均衡(避免了周期過零方式電流集中),改善爐溫均勻性,避免了電流表撞針,重要的是:提高了電源利用率和避免電力設(shè)備增容,節(jié)電效果十分明顯。PAC30A是調(diào)功調(diào)壓一體化設(shè)計,既可調(diào)壓也能調(diào)功(周期和周波過零兩種方式),可滿足不同的控制策略。
十六.PAC30A控制器的基本特性圖示
十七.調(diào)功、調(diào)壓一體化功能
調(diào)壓方式具有負載電流沖擊小、適合變壓器控制等特點,但不可避免產(chǎn)生電源污染和降低電網(wǎng)功率因數(shù)。過零調(diào)功方式避免了調(diào)壓方式的不足,但無法限制電流,負載沖擊電流較大。PAC30A的調(diào)功、調(diào)壓功能提供了兩者優(yōu)點的結(jié)合,可根據(jù)負載情況方便地切換這兩種工作方式。
內(nèi)部撥碼開關(guān)設(shè)置: SW1-1=ON 時,調(diào)壓。SW1-1=OFF 時,調(diào)功。
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